Effectiveness of domestic rural wastewater treatment in soil-plant system

Maria Strzelczyk, Aleksandra Steinhoff-Wrześniewska

Abstract


The characteristics of Polish rural agglomerations indicate that only 32% of these areas are villages typified by compact buildings where the use of a collective sewage system is economically justified. In other areas, it is necessary to apply solutions that allow for the sewage utilization in place of their creation and safe discharge into the environment, e.g. in the form of home systems based on biological processes, e.g. in soil-plant systems. The purpose of the work was to determine the soil-plant efficiency of wastewater treatment with the use of so-called energy plants. The experiment was conducted in 2012–2014 in lysimeters at a depth of 130 cm and 100 cm in diameter. These were submerged in the ground, filled with sand clay and equipped with installations enabling the drainage of gravity water in the form of lysimeter effluents. Two species of plants were used: Miscanthu giganteus and Sida hermaphrodita (L.) Rusby. They were irrigated with pre-treated domestic sewage (variant I – 1200 mm • year−1 and variant II – 1600 mm • year−1). For irrigation, sewage from a group of buildings inhabited by six families was used. Raw domestic sewage was discharged into the tank, consisting of four chambers, which constituted a relatively good level of pre-cleaning. For the irrigation of plants in the experiment, pre-treated sewage was used. In order to determine the effectiveness of wastewater treatment in the soil-plant environment, the concentrations of the following components were determined in the effluents: TSS, BOD5, COD, Ntot. The quantities of pollutants contained in the sewage were characterized by considerable variability, especially in relation to COD (390.6– 1583.0 mg O2 • dm−3) and Ntot (47.0–250.2 mg N • dm−3).


Keywords


waste water treatment plant, lysimeter leachates, soil-plant wastewater, energy plant

Full Text:

PDF

References


Czyżyk F., 1994. Wpływ wieloletnich nawodnień ściekami na glebę, wody gruntowe i rośliny. Rozprawy Habilitacyjne – Instytut Melioracji i Użytków Zielonych, Wyd. IMUZ, Wrocław.

Czyżyk F., Pulikowski K., Strzelczyk & Pawęska K., 2012. Efektywność oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych w oczyszczalniach gruntowo-roślinnych i glebowo-roślinnych. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie, 12(4), 97–108.

Eymontt A. & Gutry P., 2010. Rozwiązania techniczne kanalizacji sanitarnej z zastosowaniem oczyszczalni przydomowych. Problemy Inżynierii Rolniczej, 4, 141–154.

Eymontt A. & Rogulski B., 2006 Oczyszczalnie przydomowe a zagrożenie środowiska. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2, 107–116.

GUS, 2012. Wyniki narodowego spisu powszechnego ludności i mieszkań 2011 r. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa, [on-line:] https://stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/ gus/lu_nps2011_wyniki_nsp2011_22032012.pdf [access: 30.11.2017].

GUS, 2017. Ochrona środowiska 2017. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa.

Gutry P., Zajkowski J. & Wierzbicki K., 2009. Czy można taniej oczyszczać ścieki na obszarach wiejskich? Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie, 3, 132–135.

Jucherski A., 2007. Ocena jakości oczyszczania ścieków bytowych w quasi technicznej instalacji zagrodowej typu IBMER na terenach górzystych. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2 51–59.

Krzanowski S., Jucherski A. & Wałęga A., 2005. Wpływ pory roku na niezawodność technologiczną wielostopniowej, gruntowo-roślinnej, przydomowej oczyszczalni ścieków. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 1, 37–55.

Miernik W., 2007. Skuteczność oczyszczania ścieków wiejskich w oczyszczalni z reaktorem o działaniu sekwencyjnym. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2, 71–80.

Paluch J., Paruch A. & Pulikowski K., 2006. Wstępne wyniki badań oczyszczalni zagrodowej typu ORP. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie, 6(1), 297–305.

Pawęska K. & Kuczewski K., 2016. Changes in increment of trees diameters on plant-soil treatment system after long-term irrigation with domestic sewage. Archives of Environmental Protection, 42, 4, 96–103. DOI: https:// doi.org/10.1515/aep-2016-0046.

Pawęska K. & Malczewska B., 2009. Sposoby oczyszczania małych ilości ścieków na terenach górskich bez centralnej kanalizacji. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 38, 286–297.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz.U. 2014 poz. 1800.

Soroko M., 2004. Zwiększone usuwanie związków azotu ze ścieków z małych ubojni w oczyszczalniach hydrofitowych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2, 51–60.

Strzelczyk M., 2011. Wstępne wyniki badań redukcji ładunku zanieczyszczeń w ściekach wiejskich wykorzystywanych do nawadniania roślin energetycznych. Nauka Przyroda Technologie. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 5, 4, 49.

Strzelczyk M. & Pulikowski K. 2011. Redukcja stężeń składników biogennych w ściekach wiejskich w środowisku glebowo-roślinnym z zastosowaniem roślin energetycznych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych PAN, 564, 217–224.

Strzelczyk M., Pulikowski K., Steinhoff-Wrześniewska A. & Pawęska K., 2012. Ocena skuteczności oczyszczania ścieków wiejskich w środowisku glebowo-roślinnym na podstawie badań lizymetrycznych. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie, 12(4), 267–279.

Vymazal J., 2002. The use of sub-surface constructed wetlands for wastewater treatment in the Czech Republic: 10 years experience. Ecological Engineering, 18, 633–646. DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-8574(02)00025-3.




DOI: https://doi.org/10.7494/geol.2019.45.4.247

Refbacks

  • There are currently no refbacks.